专利名称：两步法层析反演近地表建模方法
技术领域：
本发明属于石油地震勘探中，对地震资料处理解释的技术领域，具体地说涉及两步层析反演近法求取地表速度的一种两步法层析反演近地表建模方法。
背景技术：
在石油地震勘探领域中，近地表低降速带的存在引起了静校正问题，从而导致了地震剖面不能准确的反映地下地质构造的形态，因此地震资料处理过程中需要消除低降速带引起的静校正问题。为了解决静校正问题就需要求取近地表的深度-速度模型，这主要用两种方法， 一种是通过野外调查的小折射方法得到，另一种是通过大炮记录的层析反演方法得到。而通常的小折射解释方法存在着人为误差，稳定性差，不能适应小折射排列范围内的速度横向变化，得到的只是粗略的大套地层的速度变化情况；大炮初至层析反演方法由于一些地震资料最小偏移距往往过大，记录中缺失了极浅层的速度信息，对极浅层的速度无法准确刻画，不能满足复杂区域及低幅度构造的精细勘探需求。

发明内容
本发明的主要目的旨在提供一种利用稳定的算法来对传统的小折射资料进行反演计算，得到极浅层的精细速度结构模型，并以此为输入，作为约束信息对后续的大炮初至层析反演过程进行约束，实现小折射约束下的层析反演。本发明提供的方法结合了不同方法的优势，提高了近地表建模精度和所求取静校正的合理性，并很好的解决复杂地表条件下的近地表精细建模难题，有效提高复杂地表地形条件下的地震剖面的成像质量，保证构造形态的可靠性。为实现所述目的，本发明将通过下列详细描述和说明来进一步体现与阐述；本发明的技术方案如下—种两步法层析反演近地表建模方法，具体步骤包括A、小折射初至的拾取和录入对野外低降速带调查的小折射资料，按照时间随偏移距的变化进行录入；B、小折射初至层析反演对小折射初至进行层析反演，输出能够反映极浅层速度精细变化的解释结果，常规的小折射解释是用斜率法根据时间-距离的变化率求取浅层速度的，而且一个测点只输出一个位置点的解释结果，而小折射反映的是排列范围内一段区域的速度变化，对于存在横向速度变化的区域，单一的解释结果并不代表排列范围内任何一个位置点的速度，而是对速度变化趋势的综合反映，因此常规的解释方法存在很大的误差；C、大炮记录初至时间拾取初至时间拾取在共炮点道集上进行，拾取范围要根据地质区域内反演的低降速层最大速度和深度确定，初至拾取的质量直接影响模型质量和静校正的效果，拾取时用相邻炮初至曲线、炮点与检波点互换差曲线，检查拾取的初至时间，
3保证拾取准确；D、小折射结合微测井建立极浅层速度结构模型将小折射的反演结果结合工区内的微测井解释结果运用克里金方法进行内插，建立极浅层的近地表速度体；E、网格划分和约束反演初始速度模型建立以往建立初始速度模型都是根据大炮初至所反映的折射层变化情况建立一个简单的层状初始模型，在这里我们引入了上一步由小折射、微测井通过克里金插值得到的极浅层近地表速度体，替换大炮初至生成的初始模型的浅层部分，补充了大炮由于最小偏移距过大所引起的极浅层速度缺失，更能反映实F、约束权重场的生成反演过程中需要给定约束系数，约束系数控制了反演结果相对于加入小折射信息的初始模型的改变程度，一般在0. 7 0. 95之间，可根据需要生成多层时变的权重场；G、通过约束层析法反演近地表速度模型以上一步建立的初始速度模型和大炮初至为输入，对整个工区内近地表速度模型进行约束层析反演；H、求取炮点和检波点静校正量在层析反演得到的速度-深度模型基础上，根据近地表调查资料的高速层顶界速度，按区域内界面速度相对稳定的原理，拾取一个高速层顶界面，通过对速度-深度模型上各网格时间的纵向求和，得到地表实际观测点相应的静校正量。本发明与现有技术相比，其显著效果是(1)、本发明提供的方法能够使不同方法的优势得到结合，很好的解决复杂地表条件下的近地表精细建模难题，有效提高复杂地表地形条件下的地震剖面的成像质量，保证构造形态的可靠性。O)、本发明提供的方法在对小折射初至层析反演的基础上，将其作为约束信息， 进行了大炮初至的约束层析反演，提高了近地表建模精度和所求取静校正的合理性。(3)、本发明采用小折射反演方法克服了常规方法的缺陷，消除了人为误差，提高了稳定性和精度。0)、本发明采用由小折射、微测井通过克里金插值得到的极浅层近地表速度体， 可替换大炮初至生成的初始模型的浅层部分，补充了大炮由于最小偏移距过大所引起的极浅层速度缺失，更能反映实际浅层地表的速度信息，大大提高了运算精度和效率。(5)、本发明采用约束层析反演得到的结果融合了小折射对极浅层刻画精度高的优势，得到了能够反映极浅层低速特征的结果，也大大提高速度结构模型纵横向的分辨率， 更精确地反映了实际近地表速度结构。度结构模型纵横向的分辨率，更精确地反映了实际近地表速度结构。(6)、本发明的方法通过约束层析反演以后，极浅层低速信息得到了恢复，速度更为合理，得到的静校正量变大，长波长静校正得到较好解决，同相轴得到合理成像，提高了成像质量及其长波长静校正和落实圈闭方面的可靠性。


图1是本发明存在速度横向变化小折射初至曲线示意2是本发明小折射层析反演得到的排列范围内的速度剖面3是本发明小折射层析反演得到的速度剖面图
图4是本发明无约束层析反演得到的速度剖面图5是本发明约束层析反演得到的速度剖面6是本发明常速追踪形成的高速顶界面示意7是本发明常规方法解释得到的小折射解释结果示意8是本发明层析反演方法得到的小折射解释结果示意9是本发明应用无约束层析静校正得到的剖面示意10是本发明应用小折射反演结果约束层析静校正得到的剖面图
具体实施例方式下面通过附图及实施例对本发明作进一步说明实施例1两步法层析反演近地表建模方法，对该方法在准噶尔盆地腹部L6工区进行了实际资料处理应用，该工区由不同年代施工的三个区块连片构成，工区内地表为戈壁、陡坎及半固定沙漠覆盖，沙丘呈近南北走向，局部有蜂窝状沙丘，最大高差达50米，地面海拔在 593. 7米 369. 6米之间，高差达到2M米，低降速带厚度在50米 200米之间；大部分原始单炮初至扭曲，静校正问题十分严重，传统静校正方法在本地区效果都不好。我们在本工区利用两步法层析反演近地表建模方法，进行了近地表建模和静校正量计算应用，该方法的实施步骤是1)、对野外低降速带调查的小折射资料按照时间随偏移距的变化进行录入。2)、对小折射初至进行层析反演，输出能够反映极浅层速度精细变化的解释结果， 不同方法得到结果对比如图7和图8所示，可以看到常规解释结果只是对大套速度变化的粗略反映，纵向分辨率很低，横向较发散，而层析反演的输出结果更精细合理地反映了近地表速度的连续变化，纵向分辨能力大大提高，横向发散得到了改善，趋势更合理；如图1所示，运用层析算法对它进行层析反演后可得到如图2所示的小折射排列区域范围内的速度剖面。3)、初至时间拾取在共炮点道集上进行，拾取范围要根据地质区域内反演的低降速层最大速度和深度确定；初至拾取的质量直接影响模型质量和静校正的效果，拾取时用相邻炮初至曲线、炮点与检波点互换差曲线，检查拾取的初至时间，保证拾取准确。4)、将小折射的反演结果结合工区内的微测井解释结果运用克里金方法进行内插，建立极浅层的近地表速度体。5)、网格划分，并建立约束反演初始速度模型，将上一步由小折射、微测井通过克里金插值得到的极浅层近地表速度体替换大炮初至生成的初始模型的浅层部分，如图3所示，这一部分速度是准确可靠的，补充了大炮由于最小偏移距过大所引起的极浅层速度缺失，更能反映实际浅层地表的速度信息，大大提高了运算精度和效率。6)、通过试验生成约束权重场，即反演过程中需要给定的约束系数，度；一般在 0. 89左右，具体可根据试验结果来确定，实际应用还可根据需要生成多层时变的权重场；7)、通过约束层析法反演近地表速度模型，如图4所示，约束层析反演前后近地表速度模型剖面的对比，很明显，由于最小偏移距过大的影响，缺失极浅层信息，无约束反演得到的结果反映了速度的大体趋势，浅层速度偏高；而约束层析反演得到的结果融合了小折射对极浅层刻画精度高的优势，得到了能够反映极浅层低速特征的结果，也大大提高速度结构模型纵横向的分辨率，更精确地反映了实际近地表速度结构，如图5所示，更精确地反映了实际近地表速度结构。 8)、确定高速顶界面及计算静校正量，拾取一个高速层顶界面(如图6所示)，并通过对速度-深度模型上各网格时间的纵向求和，得到地表实际观测点相应的静校正量。如图9和图10所示，是无约束层析反演静校正与约束层析反演静校正的剖面效果对比，可以看出，约束反演得到的静校正量在成像效果明显优于无约束静校正量，更重要的是，在剖面的中部，由于沙漠的影响，存在严重的长波长静校正问题，而本地区的最小偏移距过大，缺失极浅层速度信息，无约束反演得到的速度偏大，静校正量偏小，同相轴上翘，而通过约束层析反演以后，极浅层低速信息得到了恢复，速度更为合理，得到的静校正量变大，长波长静校正得到较好解决，同相轴得到合理成像，右边的低幅度构造才得到了恢复，这与钻井结果相一致，说明该方法在提高成像质量、解决长波长静校正和落实圈闭方面是可靠的。
权利要求
1. 一种两步法层析反演近地表建模方法，其特征在于该方法包括如下步骤A、小折射初至的拾取和录入对野外低降速带调查的小折射资料，按照时间随偏移距的变化进行录入；B、小折射初至层析反演对小折射初至进行层析反演，输出能够反映极浅层速度精细变化的解释结果，常规的小折射解释是用斜率法根据时间-距离的变化率求取浅层速度的，而且一个测点只输出一个位置点的解释结果，而小折射反映的是排列范围内一段区域的速度变化，对于存在横向速度变化的区域，单一的解释结果并不代表排列范围内任何一个位置点的速度，而是对速度变化趋势的综合反映，因此常规的解释方法存在很大的误差；C、大炮记录初至时间拾取初至时间拾取在共炮点道集上进行，拾取范围要根据地质区域内反演的低降速层最大速度和深度确定，初至拾取的质量直接影响模型质量和静校正的效果，拾取时用相邻炮初至曲线、炮点与检波点互换差曲线，检查拾取的初至时间，保证拾取准确；D、小折射结合微测井建立极浅层速度结构模型将小折射的反演结果结合工区内的微测井解释结果运用克里金方法进行内插，建立极浅层的近地表速度体；E、网格划分和约束反演初始速度模型建立以往建立初始速度模型都是根据大炮初至所反映的折射层变化情况建立一个简单的层状初始模型，在这里我们引入了上一步由小折射、微测井通过克里金插值得到的极浅层近地表速度体，替换大炮初至生成的初始模型的浅层部分，补充了大炮由于最小偏移距过大所引起的极浅层速度缺失，更能反映实际浅层地表的速度信息；F、约束权重场的生成反演过程中需要给定约束系数，约束系数控制了反演结果相对于加入小折射信息的初始模型的改变程度，一般在0. 7 0. 95之间，可根据需要生成多层时变的权重场；G、通过约束层析法反演近地表速度模型以上一步建立的初始速度模型和大炮初至为输入，对整个工区内近地表速度模型进行约束层析反演；H、求取炮点和检波点静校正量在层析反演得到的速度-深度模型基础上，根据近地表调查资料的高速层顶界速度，按区域内界面速度相对稳定的原理，拾取一个高速层顶界面，通过对速度-深度模型上各网格时间的纵向求和，得到地表实际观测点相应的静校正量。
全文摘要
本发明涉及一种两步法层析反演近地表建模方法，具体步骤包括①小折射初至的拾取和录入；②对小折射初至进行层析反演，输出能够反映极浅层速度精细变化的解释结果，如图2；③拾取大炮记录初至时间；④将小折射的反演结果结合工区内的微测井解释结果运用克里金方法进行内插，建立极浅层的近地表速度体；⑤网格划分和约束反演初始速度模型建立，将上一步得的极浅层近地表速度体替换大炮初至生成的初始模型的浅层部分，补充了大炮由于最小偏移距过大所引起的极浅层速度缺失；⑥约束权重场的生成；⑦通过约束层析法反演近地表速度模型，在层析反演得到的速度-深度模型基础上，拾取一个高速层顶界面，计算炮点和检波点静校正量。
文档编号G01V1/36GK102590864SQ20111045959
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者冯心远, 李斐, 王宇超, 赵玉合 申请人:中国石油集团西北地质研究所